DE749242C

DE749242C - Adjustable additional transformer for voltage regulation, especially low voltage regulator

Info

Publication number: DE749242C
Application number: DE1934749242D
Authority: DE
Priority date: 1934-03-30
Filing date: 1934-03-30
Publication date: 1944-11-20

Description

Regelbarer Zusatztransformator zur Spannungsregelung, insbesondere Niederspannungsregler Man kann zur Kompensation von Blindströmen, die durch stark induktive Belastung hervorgerufen werden, mit dem Transformator, an den die Belastung angeschlossen ist, Kondensatoren verbinden und diese so bemessen, daß die Anlage praktisch induktionsfrei arbeitet. Bei Regeltransformatoren wird meist für jede Spannungsstufe die Kapazität des Kondensators besonders eingestellt werden müssen, insbesondere dann, wenn das Zurückgehen der Sekundärspannung des Transformators vorwiegend auf zunehmende induktive Belastung zurückzuführen ist.Adjustable additional transformer for voltage regulation, in particular Low voltage regulator One can to the compensation of reactive currents, which by strong inductive load caused by the transformer to which the load is applied is connected, connect capacitors and dimension them so that the system works practically induction-free. With regulating transformers is usually for each Voltage level the capacitance of the capacitor must be specially set, especially when the decrease in the secondary voltage of the transformer is mainly due to increasing inductive loads.

Vorgeschlagen wurde ferner auch schon eine Anordnung zur selbsttätigen Beeinflussung, insbesondere Konstanthaltung des Leistungsfaktors mittels Kondensatoren in Netzen, deren Spannung durch Stufentransformatoren geregelt wird, indem die Spannung der Blindleistungskondensatoren- durch Einstellung der Stufenschalteinrichtung eingeregelt wird. Die Kondensatoren sind dabei, wenn die abgenommene Spannung ihren geringsten Wert hat, @ kurzgeschlossen. Beim Hochregeln der Spannung werden sie mit entsprechend zunehmender Spannung gespeist, wodurch eine erhöhte kapazitive Blindleistungsaufnahme eintritt. Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei einem regelbaren Zusatztransformator zur Spannurigsregelung, insbesondere bei einem Niederspannungsregler, an den zur Beeinflussung des Leistungsfaktors in dem geregelten Netz Blindwiderstände, vorzugsweise Kondensatoren, die durch die Regeleinrichtung des Transformators eingestellt werden, angeschlossen sind, eine besonders einfache und billige Schaltung zu schaffen.An arrangement for automatic operation has also been proposed Influencing, in particular keeping the power factor constant by means of capacitors in networks whose voltage is regulated by step transformers by increasing the voltage the reactive power capacitors - regulated by setting the tap changer will. The capacitors are there when the drawn voltage is at its lowest Has value @ shorted. When the voltage is increased, they will be adjusted accordingly with increasing voltage, resulting in increased capacitive reactive power consumption entry. The object of the invention is also for a controllable additional transformer for voltage regulation, especially in the case of a low voltage regulator, to the for Influencing the power factor in the regulated network reactances, preferably Capacitors that are set by the transformer's control device, are connected to create a particularly simple and inexpensive circuit.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daB sowohl die Schalter der Regeleinrichtung als auch die Blindwiderstände an die Erregerwicklung des Zusatztransformators angeschlossen werden und die Schalter der Regeleinrichtung gleichzeitig auch zum Schalten der Blindwiderstände benutzt werden.According to the invention, this is achieved in that both the switches the control device as well as the reactances to the excitation winding of the additional transformer are connected and the switch of the control device at the same time also to the Switching of the reactances can be used.

Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert werden.The invention is based on the example shown in the drawing are explained in more detail.

i ist die im Zuge der Netzleitung liegende Zusätzwicklung, 21 und 22 sind die beiden Teile der Erregerwicklung, g und 4.,. #sind Kondensatoren, g, 6 und 7 sind mit #berSChaltwiderständen 8 versehene Druckkontaktschalter, von denen jeder nur zwei Stellungen hat. Die beiden Schaltarme jedes Schalters werden in bekannter Weise kurz nacheinander umgelegt, und zwar derart, daß nach dem Umlegen des einen Schalters der Ausgleichswiderstand 8 eingeschaltet und nach Umlegung des zweiten Schalters dieser Widerstand wieder ausgeschaltet bz«-. kurzgeschlossen wird.i is the additional winding in the course of the power line, 21 and 22 are the two parts of the excitation winding, g and 4.,. #are capacitors, g, 6 and 7 are pressure contact switches provided with # berSChaltwideristors 8, of which everyone only has two positions. The two switch arms of each switch are known in way turned over shortly after one another, in such a way that after turning the one switch the balancing resistor 8 switched on and after flipping the second switch this resistance is switched off again. is short-circuited.

In den Fig. i bis 5 sind die verschiedenen Schaltstellungen für die fünf möglichen Regelstufen dargestellt. In jeder Figur ist seitlich in einem vereinfachten Schema die dazugehörige Schaltung der Erregerwicklung angedeutet.In Figs. I to 5, the various switching positions for five possible control levels are shown. In each figure there is a side in a simplified Scheme of the associated circuit of the field winding indicated.

In Fig. i sind die Erregerwicklungen 21 und 22 parallel geschaltet und liegen an der vollen, zwischen den Leitern 9 und io vorhandenen Spannung. Zur Erregerwicklung 22 ist der Kondensator 3, zur Erregerwicklung 21 der Kondensator 4 parallel geschaltet. Diese Schaltung ergibt die höchste Zusatzspannung in der Zusatzwicklung i. Auch die Kondensatoren 3 und 4 wirken in dieser Schaltung spannungserhöhend, insbesonders bei induktiver Belastung, da die Kondensatoren die induktiven Blindströme, die erfahrungsgemäß starke Spannungsabfälle in den Transformatorwicklungen hervorrufen würden, ausgleichen..In Fig. I, the excitation windings 21 and 22 are connected in parallel and are due to the full voltage between the conductors 9 and io. To the The field winding 22 is the capacitor 3, and the field winding 21 is the capacitor 4 connected in parallel. This circuit results in the highest additional voltage in the Additional winding i. The capacitors 3 and 4 also increase the voltage in this circuit, especially with inductive load, as the capacitors absorb the inductive reactive currents, which experience has shown to cause severe voltage drops in the transformer windings would balance ..

Durch Umlegen des Schalters 7 erhält man eine verminderte Zusatzspannung gemäß Fig. 2. Hier sind die Erregerwicklungen 21 und 2a in Reihe geschaltet, der Kondensator 3 liegt an der vollen Spannung, der Kondensator 4, der nur zur Erregerwicklung 22 parallel geschaltet ist, an der halben Spannung. Durch Umlegen des Schalters 5 gelangt man zur Schaltstellung nach Fig. 3, in der Spannung weder zu- noch abgesetzt wird. Hier sind die in Reihe liegenden Erregerwicklungen 21 und 22 kurzgeschlossen, der Kondensator 3 liegt an der vollen Spannung, der Kondensator .I ist über die Wicklung 22 kurzgeschlossen.By turning the switch 7, a reduced additional voltage is obtained according to FIG. 2. Here the field windings 21 and 2a are connected in series, the Capacitor 3 is at full voltage, capacitor 4, which is only used for the excitation winding 22 is connected in parallel, at half the voltage. By flipping the switch 5 one arrives at the switching position according to FIG. 3, in which the voltage is neither added nor removed will. Here the series excitation windings 21 and 22 are short-circuited, the capacitor 3 is at full voltage, the capacitor .I is on the Winding 22 short-circuited.

Durch Umlegen des Schalters 6 gelangt man zur Schaltstellung nach Fig. 4. für kleinere Absatzspannung. Hier sind wieder die Erregerwicklungen 21 und 22 in Reihe geschaltet, aber im entgegengesetzten Sinne an die Leiter 9 und io angeschlossen wie bei der Schaltstellung nach Fig. 2. Der Kondensator 3 ist kurzgeschlossen, der Kondensator 4., der nur zur Erregerwicklung 21 parallel liegt, führt nur die halbe Betriebsspannung.By moving the switch 6 you get to the switch position after Fig. 4. for smaller heel tension. Here are the exciter windings 21 and again 22 connected in series, but connected in the opposite sense to conductors 9 and io as in the switching position according to FIG. 2. The capacitor 3 is short-circuited, the Capacitor 4th, which is only parallel to the excitation winding 21, only performs half of it Operating voltage.

Durch Umlegen des Schalters 7 gelangt man auf volle Absatzspannung gemäß Fig. 5. Hier liegen die Erregerwicklungen 21 und 22 parallel zueinander, sind aber im entgegengesetzten Sinne an die Leiter 9 und io angeschlossen wie bei der Schaltstellung nach Fig. i. Beide Kondensatoren 3 und 4 sind kurzgeschlossen.By flipping the switch 7 you get to full heel voltage according to FIG. 5. Here the excitation windings 21 and 22 are parallel to one another but connected to conductors 9 and io in the opposite sense as with the Switching position according to Fig. I. Both capacitors 3 and 4 are short-circuited.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß der größte Spannungsabfall für den Verbraucher bei Vollast und bei verhältnismäßig schlechtem Leistungsfaktor auftritt. Die Anordnung ist daher so beschaffen, daß bei geringer Last, insbesondere wenn nur Lampen angeschaltet sind, der Leistungsfaktor nahezu gleich i ist, infolgedessen eine Blindstromkompensation durch Kondensatoren nicht nötig ist. Hier treten an sich kleine Spannungsabfälle auf. Zlan kann deshalb mit kleinster Spannung gemäß der Schaltstellung nach Fig.5 arbeiten. Der Spannungsabfall wird aber sofort größer, wenn zur Lichtlast noch Motoren oder andere, zum Teil induktiv wirkende Verbraucher hinzugeschaltet werden, oder wenn überhaupt nur derartige Verbraucher angeschlossen sind. Die Spannungsabfälle werden hier einerseits durch Zuschaltung von Kondensatoren, andererseits durch Übergang von Absatz- auf Zusatzspannung bzw. durch erhöhte Zusatzspannung ausgeglichen. Auf je höhere Spannungen der Zusatztransformator eingestellt wird, um so mehr Kondensatoren werden zugeschaltet bzw. von halber Betriebsspannung auf volle Spannung umgelegt. So sind z. B. in Fig. 5 überhaupt keine Kondensatoren eingeschaltet. In Fig.4 wirkt nur der eine Kondensator 4. mit halber Spannung, in Fig. 3 nur der eine Kondensator 3, aber mit voller Spannung, in Fig. 2 wirkt der Kondensator 3 mit voller, der Kondensator 4 mit halber Spannung, in Fig. i wirken beide Kondensatoren mit voller Spannung.The invention is based on the idea that the greatest voltage drop for the consumer at full load and with a relatively poor power factor occurs. The arrangement is therefore such that when the load is low, in particular when only lamps are on, the power factor is almost equal to i, as a result power factor correction using capacitors is not necessary. Compete here small voltage drops occur. Zlan can therefore with the lowest voltage according to the switch position according to Fig. 5 work. The voltage drop increases immediately, if motors or other, partly inductively acting consumers are added to the light load be switched on, or if at all only such consumers are connected are. The voltage drops are here on the one hand by connecting capacitors, on the other hand through the transition from heel to additional tension or through increased additional tension balanced. The higher the voltage the additional transformer is set to, the more capacitors are switched on or from half the operating voltage full tension applied. So are z. B. in Fig. 5 no capacitors switched on at all. In FIG. 4 only one capacitor 4 acts at half the voltage, in FIG. 3 only the one a capacitor 3, but with full voltage, in Fig. 2 the capacitor 3 acts with full, the capacitor 4 with half the voltage, in Fig. i both capacitors act with full tension.

Da die Kondensatoren selbst spannungserhöhend wirken, insbesondere dann, wenn die Zuleitungen 9 und io vorwiegend induktiven Widerstand haben wie bei Freileitungen in Niederspannungsnetzen, können die Transformatorwicklungen entsprechend schwächer bemessen werden.Since the capacitors themselves act to increase the voltage, in particular when the leads 9 and io predominantly have inductive resistance as in Overhead lines in low voltage networks, the transformer windings can accordingly be rated weaker.

Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Kondensatoren, die für 380 bzw. 220 V gebaut sein können, günstiger als bei den bekannten Anordnungen ausgenutzt werden und daß sich kleinere Verluste, insbesondere auch beim Transformator, ergeben. Weiter werden bei der erfindungsgemäßen Anordnung nur kleine Schalter benötigt, da die Wicklungen des Zusatztransformators durch die Kondensatoren zum Teil vom Blindstrom entlastet sind und auch die einzelnen Schalter nur einen Teil der vorhandenen Blindleistung zu schalten brauchen. Damit wird aber die Gesamtanordnung äußerst billig und außerdem platzsparend.The particular advantages of the invention are that the capacitors, which can be built for 380 or 220 V, are used more favorably than in the known arrangements and that there are smaller losses, especially in the case of the transformer. Furthermore, only small switches are required in the arrangement according to the invention, since the windings of the additional transformer are partially relieved of reactive current by the capacitors and the individual switches only need to switch part of the existing reactive power. However, this makes the overall arrangement extremely cheap and also saves space.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjustable additional transformer for voltage regulation, especially low-voltage regulators to influence the power factor Reactors, preferably capacitors, connected in the regulated network which are set by the control device of the transformer, thereby characterized in that both the switch of the control device and the reactances to the excitation winding of the additional transformer are connected and the switches of the control device at the same time for switching the reactances to serve.

2. Additional transformer according to claim z with two-part or multi-part excitation winding, its parts in the transition from additional to paragraph regulation initially in parallel, then connected in series, then short-circuited, then in the opposite sense in Are connected in series and finally in parallel, characterized in that in the full additional circuit as well as the individual winding parts of the excitation winding as well as all capacitors are connected in parallel, in the full paragraph circuit on the other hand, the capacitors of those connected in parallel in the opposite sense Excitation winding parts are disconnected or short-circuited while at least in an intermediate position, for example in the half additional tension, at least some of the capacitors are only connected in parallel to some of the excitation winding is.

3. Additional transformer according to claim r and ä, characterized in that the individual capacitors on one side with the end of an excitation winding or part of it. are connected. To - delimit the subject of the application From the state of the art, the following publication is to be considered in the granting procedure drawn: Swiss patent specification .. No. z6x z55.